Перестраиваемый лазер на красителе

Перестраиваемый лазер на красителе

• Рекомендуемый курс лекций: 'Экспериментальные методы квантовой радиофизики' для студентов III курса.
• Пропускная способность: два студента в занятие.
• Физическая проблема:
  Особенности спектральных свойств красителей вообще и применяемых для генерации в частности. Взаимодействие излучения с активной средой и генерация оптического излучения. Общие принципы работы лазерной среды и резонаторов. Роль и способы оптической накачки. Формирование спектра излучения в свободном и дисперсионном резонаторе. Физические принципы реализации перестройки частоты.
  Цель работы состоит
  а) в получении знаний о
  - схеме уровней и спектральных свойствах органических красителей с точки зрения пригодности их в качестве активной лазерной среды;
  - взаимодействии возбужденных молекул красителя с мощной световой волной, включая вопросы насыщения уровней и другие нелинейные явления;
  - модовой структуре поля в неселективных резонаторах;
  - формировании спектра генерации в неселективных и дисперсионных резонаторах с различными дисперсионными элементами - с пространственным разделением мод резонатора и элементами селективного пропускания;
  б) в получении навыков
  - юстировке резонатора и получении генерации в перестраиваемом лазере на основе раствора органических красителей;
  - регистрации спектра излучения коллимированного лазерного луча; в) изучении
  - спектральных характеристик перестраиваемого лазера в режиме свободной генерации с неселективным резонатором различной добротности;
  - спектральных характеристик перестраиваемого лазера с различными дисперсионными элементами;
  - влияния режима накачки на мощность и спектр излучения в резонаторах различного типа.
  Конструктивно установка состоит из лазера накачки - импульсный азотный лазер, кюветы с раствором родамина 6G в этаноле, которая может быть помещена либо в неселективный резонатор с различным уровнем потерь, либо в селективный, в котором дисперсионными элементами является призма или дифрешетка. Юстировка неселективного резонатора производится по лучу вспомогательного гелий-неонового лазера, а при юстировке селективного - используется генерация в неселективном резонаторе. Излучение системой линз и зеркал направляется на щель спектрального прибора, на выходе которого регистрируется спектр излучения лазера.
  В процессе работы студенты самостоятельно юстируют оба типа резонатора, получают в них генерацию и в зависимости от мощности накачки и потерь в резонаторах определяют ширину спектра генерации для различного уровня вносимых потерь, диапазон перестройки длины волны генерации, определяют ширину линии генерации в различных участках диапазона и тонкой юстировкой добиваются получения наиболее узкой линии.
  При обработке результатов работы производится теоретический расчет ожидаемых спектральных параметров генерации и производится их сравнение с полученными экспериментально.
  
• Оборудование: импульсный азотный лазер в качестве источника накачки активной среды - раствора родамина 6G; гелий-неоновый лазер в качестве юстировочного лазера; резонатор лазера на красителе со сменными дисперсионными элементами (призма, дифрешетка); спектрограф ДФС-8; различные блоки фотоэлектронной системы регистрации спектра излучения.
• Автоматизирована запись спектров на дифракционном спектрографе, для чего последний был реконструирован. Компьютеризации задача не требует.
• Контактные телефоны: Рагозин Е.Н. 132-63-29; Масалов А.В. 132-67-60.